第九章其它加工方法ppt课件

1、第九章 其它加工方法第一节 化学加工化学加工Chemical Machining 简称CHM是利用酸、碱、盐等化学溶液对金属产生化学反响，使金属腐蚀溶解，改动工件尺寸和外形以致外表性能的一种加工方法。它分为两种：1、成形加工：1化学铣又称化学刻蚀，2光化学腐蚀加工。2外表加工：1化学抛光，2化学镀膜1一、化学铣削加工一化学铣削的原理、特点和运用范围2化学铣削CHM,本质上是较大面积和较深尺寸上的化学刻蚀Chemical Etching 。过程：将不需加工的部分用耐腐蚀性涂层维护起来，需加工的部分暴显露来，浸入到化学溶液中进展腐蚀，使金属按特定的部位溶解去除，到达加工的目的。化学铣削的特点：1可

2、加工任何难加工的资料，不受资料强度、硬度的限制，如：铝合金、钼合金、钛合金、镁合金、不锈钢；2适于大面积加工33加工过程不产生应力、裂纹、毛刺等缺陷，Ra2.51.54操作简单化学铣削的缺陷：1不适用于加工窄、深槽或型孔；2不能去除原零件的标面缺陷，滑痕等3腐蚀液对设备、人有害，留意维护。运用范围：1大面积外表减薄加工，2在厚度小于1.5mm薄壁零件上加工型孔4二化学铣削工艺过程外表与处置：去油污、氧化膜；在相应腐蚀液中预腐蚀；喷砂处置，构成一定的粗糙度。维护层：氯丁橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶。0.2mm厚5二、光化学腐蚀加工光化学腐蚀加工简称光化学加工Optical Chemical Mach

3、ining 缩写OCM,是化学照相制版和光刻化学腐蚀相结合的一种精细微细加工技术。它与化学刻蚀化学铣削加工的主要区别在于： 它不是靠人工刻形、划线，而是用感光照相来确定工件外表要刻蚀的图形、线条。一照相制版的原理和工艺1、照相制版的原理照相制版将将图形摄影究竟片上，经光化学反响，将图象复制到涂有感光胶的铜板或锌板上，经坚膜固化处置，使感光胶具有一定的抗蚀才干，经化学腐蚀，即可得到所需图形的金属板。62、工艺过程1原图和照相2金属板和感光胶的涂复73曝光、显影和坚膜4固化 ； 5腐蚀8二光刻加工的原理和工艺1、光刻的原理、特点及运用范围光刻，是利用光致抗蚀剂的光化学反响的特点，将掩模板上的图形准

4、确的复制在涂有光致抗蚀剂的衬底上，再利用光致抗蚀剂的耐腐蚀特性，对衬底外表进展腐蚀，获得所需的图形。运用于电路布线板、晶闸管元件等的制造。2、光刻的工艺过程1原图和掩模板的制备，2涂复光致抗蚀剂，3曝光，4腐蚀，5去胶。910三、化学抛光Chemical Polish 简称CP原理：在硝酸或磷酸的溶液中，在一定的条件下，使工件外表氧化，此氧化层又能逐渐溶入溶液。外表微凸的地方比外表微凹的地方氧化、溶解的快，使工件外表逐渐整平。特点：大面积、薄壁件、低刚度、复杂型面的抛光。缺陷：比电解抛光效果差。11四、化学镀膜一目的：在金属、非金属外表镀上一层金属。二原理：在金属盐溶液中参与一种化学复原剂，将

5、镀液中的金属离子复原后堆积在被镀零件的外表。三特点：1、镀层均匀。2、被镀工件可以为任何资料，包括非导体资料：如玻璃、陶瓷、塑料。3、不需电源，设备简单4、镀液普通可延续需运用，再生运用。12四运用1、镀铜，用硫酸铜；2、镀镍，用氯化镍；3、镀铬，用溴化铬；4、镀钴，用氯化钴。复原剂，用磷酸钠、次硫酸钠、酒石酸纳、葡萄糖等。13第二节 等离子体加工一、根本原理等离子体加工又称为等离子弧加工Plasma Arc Machining 缩写为PAM，是利用电弧放电使气体电离成过热的等离子气体流束，靠部分熔化及气化去除资料。等离子体被称为物质存在的第四种形状。等离子体，是高温电离的气体，它由气体原子或

6、分子在高温下获得能量电离后，离解成带正电荷的离子和带负电荷的自在电子所组成，整体的正负离子数目和正负电荷数值仍相等，所以称之为等离子体。14等离子体具有极高的能量密度的缘由：1机械紧缩效应：电弧经过喷嘴时，通道对电弧产活力械紧缩作用；2热收缩效应：喷嘴内通入冷却水，使接近内壁的气体电离度急剧下降，导电性差，电弧中心导电性好，电弧电流被迫在电弧中心高温区经过，使电弧的有效截面减少，电流密度大大添加，这就是热收缩效应。高速等离子气体流量越大，压力越大，冷却越充分，那么热收缩效应越剧烈。3磁收缩效应：由于电弧周围存在磁场，迫使电弧产生剧烈的收缩作用，使电弧中心电流密度更大。15由于上述3个作用的结果

7、，使等离体温度高达1100028000度，速度约8002000m/s，高于声速，具有很强的冲击力。图9-12中：1、钨电极接负极，工件接正极等离子电弧加工，运用于金属资料的加工、切割及焊接；2、钨电极接负极，喷嘴接正极等离子体射流加工，运用于各种资料喷镀及热处置加工等。1617二、资料去除速度和加工精度等离子切割，25mm厚资料的切割；加工后外表粗糙度Ra1.63.2，热影响层15mm。三、设备和工具100300V直流电源，常用电极为铈钨或钍钨；喷嘴用纯铜或锆铜。四、运用1、切割不锈钢、铜、铝；2、切割软钢、合金钢、钛、铸铁、钨、钼；183、机械切削和等离子弧的复合加工。用等离子弧，使待加工工

8、件资料变软，强度降低，以便降低切削力、提高切削效率、延伸刀具寿命。4、不锈钢和各种合金钢的焊接。焊接厚度110mm。19第三节 挤压珩磨挤压珩磨又称为磨料流动加工Abrasive Flow Machining，简写AFM,是一项外表加工新技术。一、根本原理挤压珩磨，是利用一种含磨料的半流动形状的粘弹性磨料介质，在一定的压力下强迫在被加工外表上流过，有磨料颗粒的刮削作用，去除工件外表微观不平资料的方法。图9-13以下图，表示了加工过程下活塞施压，上活塞向上运动的同时，施加一定的背压。2021二、运用范围1、从软的铝到韧的镍合金，均可加工；2、硬质合金拉丝模、挤压模、拉抻模、粉末冶金模、叶轮、齿轮

9、、熄灭旋流器的抛光和去毛刺；3、几乎能加工一切金属资料，也能加工陶瓷、硬塑料等。三、其它1、磨料普通用氧化铝、碳化硼、碳化硅。碳化硅主要用于去毛刺。2、挤压珩磨不能修正零件的外形误差。22第四节 水射流加工一、根本原理水射流切割Water Jet Cutting 简称WJC又称液体放射加工Liquid Jet Machining 简称LJM，是利用高压高速流水对工件的冲击作用来去除资料的，有时简称水切割，或俗称水刀。采用的水或带添加剂的水，以500900m/s的高速，从孔径为0.10.5mm的人造蓝宝石喷嘴喷出，直接压射到工件加工部位上。加工深度取决于速度、压力及间隔 。二、资料去除速度和加工

10、精度23切割速度取决于工件资料，与功率正比、与厚度反比。切割精度主要受喷嘴轨迹的影响，切缝大约比喷嘴孔径大0.025mm；喷嘴越小，加工精度越高，加工效率越低。软资料可以获得光滑外表，塑性好的资料可以切割出高质量的切边。采用正前角，将改善切割质量。在水中混入磨料，可提高切割速度和厚度。2425三、设备和工具液压系统产生的压力应能到达400MPa。液压系统包括控制器、过滤器以及耐用性好的液压密封安装。液体要经过很好的过滤，过滤精度0.5微米。四、运用可以加工很薄、很软的金属和非金属资料，如：铜、铝、铅、塑料、木材、橡胶、纸等七八十种资料和制品。26第五节 磁性磨料研磨加工和磁性磨料电解研磨加工磁

11、性磨料研磨加工Magnetic Abrasive Machining 简称MAM，又称磁力研磨或磁磨料加工，它和磁性磨料电解研磨加工Magnetic Abrasive Electrochemical Machining 简称MAECM光整加工新工艺。27一、根本原理1、磁性磨料研磨的原理，在本质上和机械研磨一样，只是磨料是导磁的，磨料作用于工件外表的研磨力是磁场构成的。2、磁性磨料电解研磨的外表光整效果，是以下3个要素总和作用的结果：1电化学阳极溶解作用2磁性磨料的刮削作用3磁场的加速、强化作用：洛仑兹力的作用、离子运动轨迹的复杂化，螺旋运动轨迹、添加了运动长度，添加了电解液的电离度，降低了浓

12、差极化。28二、实践运用适用于导磁资料的外表光整加工。29第六节 铝合金微弧氧化外表陶瓷化处置技术微弧氧化外表处置，是基于电火花短电弧放电和电化学、化学等综协作用，使铝及铝合金外表生长、构成一层很薄的多功能的陶瓷膜。铝、镁、钛及其合金因其分量轻，被广泛的运用，但其外表硬度低、不耐磨损。为了提高铝及铝合金的耐磨、耐腐蚀性能，早在数十年前就产生了铝外表阳极氧化工艺：在特定的电解液中，将铝接低电压电流电源的阳极，在电化学的作用下，铝外表生成一层多孔、高电阻率的氧化层薄膜，经过后继处置，可以提高铝及铝合金的外表硬度和耐磨性，有的可以进展着色等处置，运用广泛。30铝合金微弧氧化外表处置，不同于铝阳极外表

13、氧化技术，所构成的陶瓷膜也远比阳极氧化膜具有更多的功能和更好的性能。工件成分不同、任务液成分、脉冲电源波形和工艺参数不同，微弧氧化后的外表陶瓷层具有不同的功能。一、微弧氧化后的外表陶瓷层的功能和用途1、高硬度、抗磨表层：可高于淬火钢、硬质合金；2、减磨外表：构成含有微孔的陶瓷表层，在运用传统的光滑剂后，摩擦系数可降低0.120.06。3、耐腐蚀外表：4、电绝缘层315、热稳定、绝热、隔热表层：短时间可接受800900度，甚至高于2000度6、光吸收与反射表层：生成彩色表层7、催化活性表层8、抑制生物、细菌表层9、亲生物层二、微弧氧化外表技术和工艺特点原理：利用400500V高压电源产生电火花在铝合金外表微弧放电，使铝和任务液中的氧在瞬时高温下发生电、物理、化学反响，生成三氧